熔覆技术的发展与展望
2021-02-22石永军周小雨翟昌民李道垒姜建丰
材料科学与工艺 2021年1期
王 凯,石永军,周小雨,翟昌民,李道垒,姜建丰
(中国石油大学(华东),山东 青岛 266580)
随着工业化的快速发展,大量的金属材料被应用到各个领域。由于多数零件被直接应用在高温、高压、重载、腐蚀等恶劣的工作环境中,且零件的表面长期接触不利环境,因此零件的整体失效主要是从表面开始。针对该问题,催生出了表面强化技术,该技术通过施加外力或采用热处理等工艺方法,改变零件的表面组织结构,从而提高零件表面的硬度、抗疲劳、耐腐蚀等性能,如热处理、锻造等工艺,该工艺并不改变材料的元素本质。为了获得价格更低、表面性能良好的零部件,进一步研发了熔覆技术。熔覆技术是采用热喷涂或涂抹等方法,将预制的涂层材料涂覆至基体表面,利用高温热源对涂层进行加热,当温度达到涂层材料的熔点时,涂层材料与基体产生冶金结合,完成熔覆。熔覆技术能够以较低的价格,相对廉价的在基体表面涂覆一层具有耐腐蚀、耐磨、抗疲劳、高强度等特殊性能的材料,用来提高零件的综合使用性能。虽然热喷涂技术、喷丸强化技术、气相沉积技术也能在材料表面制备涂层,但熔覆技术具有结合强度较高,易于形成冶金结合,自动化程度高等优点,被广泛应用于汽车制造、石油化工、航天航海、机械制造与修复等领域。熔覆技术根据热源的不同,可以分为激光熔覆技术、等离子熔覆技术、感应熔覆技术及复合熔覆技术等。各种熔覆技术根据待加工零件的形状、涂层熔点以及待修复零件的特点等选择不同的热源方式。……
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